[實用新型]一種鋰離子電池模塊散熱結構

有效

• 申請號: 201220708946.X
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN202997007U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 吳仕明;朱睿;李玉龍;胡蘊成
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

技術領域

本實用新型屬于蓄電池散熱技術領域，特別涉及一種鋰離子電池模塊的散熱結構。

背景技術

鋰離子電池由于具有工作電壓高、比能量高、循環壽命長、適應工作溫度范圍寬等特點，在電動汽車、電動工具、UPS、儲能電站各個領域均得到了廣泛的應用。在實際應用中為了達到各種不同的電壓、功率等級的需求，通常需要將多個小電池進行串并聯組合，再由多個這種串并聯組合組成電池組。但當其工作時間較長或者進行大電流充放電時熱量較易累積，一旦模塊的通風散熱條件差，極易造成模塊內各部位發熱升溫的不均勻，從而抑制了其性能的發揮，更嚴重的會直接構成安全隱患，甚至導致電池爆燃。

并且鋰離子電池的抗濫用能力要遜于鎘鎳和氫鎳電池等，因此需要通過鋰離子電池管理電路來管理其使用。一般管理電路主要負責鋰離子電池的采樣、均衡以及充放電保護等，通常為了實現模塊的可維修性以及采樣的準確性，每個模塊均設置有獨立的管理電路。當管理電路啟控時，一些功率器件會產生大量的熱，長期過應力使用必將降低管理電路的可靠性，增加了安全隱患。

相關專利如申請號為CN201120282474.1，申請日為2011-8-5，名稱為“軟包裝電芯模塊”的實用新型專利，其技術方案為：一種軟包裝電芯模塊，包括：軟包裝電芯和散熱片，軟包裝電芯緊密貼合于散熱片的中心部分，散熱片的表面積大于軟包電芯的表面積，其特征在于，散熱片延伸出軟包電芯的邊緣部分在極耳面的截面為曲線。再如專利申請號為CN201120337182.3，申請日為2011-9-8，名稱為“電池組散熱結構”的實用新型專利，其技術方案為：一種電池組散熱結構，其特征在于，包括：電池模塊；和散熱組件，所述電池模塊設置在所述散熱組件之上，其中所述電池模塊進一步包括多個電池單元，每兩個相鄰的電池單元之間設有散熱片，所述散熱組件進一步包括：進風口和出風口；和分別和所述進風口和所述出風口相連的風道，其中，所述散熱片的與空氣熱交換部分設置在所述風道之中。但是上述兩則專利保護的電池組結構中，遠離進風口處的電池組散熱性不好，容易使得熱量堆積在電池組遠離進風口的一端，從而對電池的正常工作造成影響。

實用新型內容

為了克服現有的鋰離子電池存在的散熱性差、以及遠離進風口處的電池組一端容易堆積熱量的問題，現在提出一種鋰離子電池模塊散熱結構，通過散熱結構的采用能夠對電池組內部進行均勻散熱。

為實現上述技術效果，本實用新型的技術方案如下：

一種鋰離子電池模塊散熱結構，其特征在于：包括底板、鋰離子電池和散熱片，相鄰鋰離子電池之間設置有散熱片，在鋰離子電池和散熱片底部設置有底板。所述散熱片上部設置有至少兩道散熱肋條，各散熱肋條相互平行，相鄰兩道散熱肋條中間的風道呈梯形形狀。

所述各散熱肋條上設置有凹槽,每道散熱肋條上的凹槽個數均保持一致。

所述各散熱肋條上斷開為至少兩節,?每道散熱肋條上的斷開后節數、斷開后每一節的長度均保持一致。

所述的散熱片上設置至少兩個固定桿孔，便于通過固定桿實現整個模塊的緊固連接以及導線的固定。

所述鋰離子電池、散熱片與底板外均設置有絕緣層，鋰離子電池和相鄰的散熱片之間還設置有導熱硅膠，鋰離子電池和底板之間設置有導熱硅膠。

電池和散熱片之間或電池與安裝底板之間貼合有熱敏電阻，與熱敏電阻相對應的散熱片上設置有凹槽，熱敏電阻使用導熱硅膠貼于于所述凹槽內。

所述散熱片兩側設置有固定孔，位于右側的散熱片旁設置有壁板，壁板與各散熱片通過固定桿連接固定，所述固定桿穿過固定孔，所述的固定桿同時作為電池采樣線路的引出固定

所述的散熱片和底板采用金屬材料或具有相變散熱功能的材料制成。

所述底板上設計有便于散熱片插拔安裝的插槽。

所述的散熱片頂部打有用于直接安裝固定或架起安裝管理電路板的螺紋孔，在壁板外側設置有后端板，位于左側的散熱片旁設置有前端板，后端板處還設置有散熱風機。

所述管理電路板安裝器件的一面朝向散熱片形成的風道，管理電路板的另外一面進行絕緣防塵處理。

所述熱敏電阻，測溫范圍不小于-40℃~+100℃，測溫精度不低于±2℃。

本實用新型的優點在于：

1、本實用新型相對于現有技術增強散熱效果的同時提高了模塊內部各個部位溫度的均勻性，模塊內部各個部位的風道的形狀根據模塊熱分析的結果進行優化設計，使得模塊內部各個部位的溫度均勻。

2、改善了管理電路板的散熱，提高了管理電路的可靠性。管理電路板通過螺釘緊固安裝在散熱片上面，管理電路板安裝器件的一面朝向散熱片形成的風道，充分利用冷卻風進行散熱。